課題演習 B6 量子エレクトロニクス 物理第一教室・量子光学研究室 http://yagura.scphys.kyoto-u.ac.jp/ 教授 高橋義朗 助教 高須洋介 助教 吉川豊 [email protected] 理学部 5号館203室 [email protected] 理学部 5号館202室 [email protected] 理学部 5号館201室 TA(大学院生)若干名(予定) B6のテーマ 「レーザー冷却」 レーザー光で原子を冷やす レーザー冷却と達成温度 300 K 気体の熱運動 室温 0 ℃=273.15 K 273 K 氷 183 K 世界最低気温 ～150 K 高温超伝導 77 K 液体窒素 4.2 K 液体4He 2.7 K 宇宙の温度 2.2 K 液体4Heの 超流動温度 数 mK 液体3Heの 超流動温度 0K 絶対零度 レーザー冷却と達成温度 300 K 気体の熱運動 室温 0 ℃=273.15 K 273 K 氷 183 K 世界最低気温 ～150 K 高温超伝導 レーザー冷却された原子 ～100 mK (ドップラー冷却) ～100 nK (蒸発冷却) 77 K 液体窒素 4.2 K 液体4He 2.7 K 宇宙の温度 2.2 K 液体4Heの 超流動温度 数 mK 液体3Heの 超流動温度 0K 絶対零度 レーザー冷却されたRb原子(2012年B6) コイル CCDカメラの画像 レーザー光 ×6本 冷却された 原子集団 冷却された原子集団 温度 ～ 200 mK ボース・アインシュタイン凝縮 ✓ 原子の波動性 高温 原子を冷やすと、波動性が見えてくる（原子 が波としてふるまう） 熱的ド・ブロイ波長 h D T mu 熱的ド・ブロイ波長～原子間距離 →ボース・アインシュタイン凝縮 低温 B6用BEC装置の準備 真空装置 レーザー装置 新規実験装置の導入 BEC実現にむけて準備中 B6: 実習内容 < 進め方 > (1) ゼミ形式での勉強会 光学、量子力学の基礎 レーザー冷却の理論 (2) 実習 「自分達で 」試行錯誤する 光学実験の基礎、技術を体験、 習得 (3) 発表会での発表とレポート提出 近年特に注目を 集めている研究分野です < 勉強会で学ぶもの > ・光学・光学素子 ・光と原子の相互作用 ・原子分光学の基礎 ・レーザー冷却・捕獲技術 < 2013年度の実習テーマ > 1. 光学素子の使い方 2. Rb原子を用いた ・磁気光学トラップ ・光双極子トラップ 等 （実習前に相談して決定）
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